用牛顿运动定律解决问题(一)课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,4.6 用牛顿运动定律解决问题(一),1,4.6 用牛顿运动定律1,一、牛顿运动定律,第二定律：,物体加速度的大小跟所受到的作用力成正比，跟它的质量成反比； 加速度方向跟作用力方向相同。,复习：,公式,:,F=ma,第三定律：,两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。,第一定律,：,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。,2,一、牛顿运动定律第二定律：物体加速度的大小跟所受到的作用力成,二、运动学公式,速度公式 ：,v = v,o,+at,位移公式：,x= v,o,t +at,2,导出公式：,v,2,v,o,2,=2ax,3,二、运动学公式速度公式 ：v = vo+at位移公式：x=,例,1.,一个静止在水平面上的物体，质量是,2kg,，在,6.4N,的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为,4.2N,。求物体,4s,末的速度和,4s,内的位移。,F,4,例1. 一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4,由牛顿第二定律可得,:,F - f= ma,4s,末的速度,4s,内的位移,解：,mg,F,N,F,f,如图，物体受力分析,例,1.,一个静止在水平面上的物体，质量是,2kg,，在,6.4N,的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为,4.2N,。求物体,4s,末的速度和,4s,内的位移。,5,由牛顿第二定律可得:4s末的速度4s内的位移解：mgFNFf,拓展一：,一个静止在水平地面上的物体，,质量是,2,K,g，,在,6,.4,N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。,物体与地面的,动摩擦因数为,0.2,5,，,求物体在,4 s,末的速度和,4 s,内的位移。（,g=10m/s,2,）,6,拓展一：一个静止在水平地面上的物体，质量是2Kg，在6.4N,4s,末的速度,F,N,= mg,解：,物体受力分析如图所示,由牛顿第二定律可得,:,F-,F,N,= ma,拓展一：,一个静止在水平地面上的物体，,质量是,2,K,g，,在,6,.4,N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。,物体与地面的动摩擦因数为,0.2,5,，,求物体在,4 s,末的速度和,4 s,内的位移。,4s,内的位移,mg,F,N,F,f,7,4s末的速度FN = mg解：物体受力分析如图所示由牛顿第二,拓展二：,一个静止在水平地面上的物体，,质量是,2Kg，,在,6.4,N的拉力F作用下沿水平地面向右运动。,已知F与水平地面的夹角为3,7,0,，,物体与地面的动摩擦因数为0.2,5,，求物体在,4,s末的速度和,4s,内的位移。,cos37=0.8,，,g=10m/s,2,。,F,3,7,0,8,拓展二：一个静止在水平地面上的物体，质量是2Kg，在6.4N,解：物体受力分析如图所示,4s,末的速度,由牛顿第二定律，可得,:,F,cos,-,F,N,=ma,F,N,mg,F,f,F,N,+F,sin,=mg,拓展二：,一个静止在水平地面上的物体，,质量是,2Kg，,在,6.4,N的拉力F作用下沿水平地面向右运动。已知F与水平地面的夹角为3,7,0,，物体与地面的动摩擦因数为0.2,5,，求物体在,4,s末的速度和,4s,内的位移。,cos37=0.8,，,g=10m/s,2,。,4,s,内的位移,9,解：物体受力分析如图所示4s末的速度由牛顿第二定律，可得:F,一、从受力确定运动情况,已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。,基本思路：,先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量,(,运动学量,),。,物体运,动情况,运动学,公 式,加速度,a,牛顿第,二定律,物体受,力情况,10,一、从受力确定运动情况 已知物体受力情况确定运动情,二、从运动情况确定受力,已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦因数等）。,基本思路：,先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量,(,力,).,物体运,动情况,运动学,公 式,加速度,a,牛顿第,二定律,物体受,力情况,11,二、从运动情况确定受力 已知物体运动情况确定受力,思路：,已知运动情况求受力。应先求出加速度,a,，再利用牛顿第二定律,F,合,=ma,，求滑雪人受到的阻力。,例,2.,一个滑雪的人，质量,m = 75Kg,，以,v,0,= 2m/s,的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角,= 30,o,，在,t = 5s,的时间内滑下的路程,x=60m,，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。,12,思路：例2. 一个滑雪的人，质量m = 75Kg，以v0,1,2,mg,F,N,f,例,2.,一个滑雪的人，质量,m= 75Kg,，以,v,0,=2m/s,的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角,= 30,o,，在,t = 5s,的时间内滑下的路程,x=60m,，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。,根据运动学公式：,x,v,0,t,at,2,得：,解：,对人进行受力分析，如图所示,.,根据牛顿第二定律，得：,mgsin,F,阻,ma,代入数值，解得：,F,阻,67.5N,即：人受到的阻力是,67.5N,方向沿山坡向上,.,13,12mgFNf例2.一个滑雪的人，质量m= 75Kg，以v0,变式训练：,滑雪者以,v,0,=20m/s,的初速度沿直线冲上一倾角为,30,的山坡，从刚上坡即开始计时，至,3.8s,末，滑雪者速度变为,0,。如果雪橇与人的总质量为,m=80kg,，求雪橇与山坡之间的摩擦力为多少？,g=10m/s,2,.,14,变式训练：滑雪者以v0=20m/s的初速度沿直线冲上一倾角为,f,mg,F,N,对滑雪者受力分析，如图所示,联立，代入数据，解得,解,:,根据牛顿第二定律，可得,变式训练：,滑雪者以,v,0,=20m/s,的初速度沿直线冲上一倾角为,30,的山坡，从刚上坡即开始计时，至,3.8s,末，滑雪者速度变为,0,。如雪橇与人的总质量为,m=80kg,，求雪橇与山坡间的摩擦力为多少？,g=10m/s,2,15,fmgFN对滑雪者受力分析，如图所示联立，代入数据，解得,一、 从受力确定运动情况,二、从运动情况确定受力,物体运,动情况,运动学,公 式,加速度,a,牛顿第,二定律,物体受,力情况,物体运,动情况,运动学,公 式,加速度,a,牛顿第,二定律,物体受,力情况,动力学的两类基本问题,16,一、 从受力确定运动情况二、从运动情况确定受力 物体运运动学,加速度,a,是联系力和运动的桥梁,牛顿第二定律公式,(,F=ma,),和运动学公式,(,匀变速直线运动,v=v,0,+at,x=v,0,t+at,2,/2,v,2,v,0,2,=,2,ax,等,),中，均包含有一个共同的物理量,加速度,a,。,由物体的受力情况，用牛顿第二定律可求加速度，再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化；反过来，由物体的运动状态及其变化，用运动学公式可求加速度，再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况。,可见，无论是哪种情况，,加速度始终是联系力和运动的桥梁,。求加速度是解决有关力和运动问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。,17,加速度a是联系力和运动的桥梁 牛顿第二定律,解题步骤：,(1),确定研究对象；,(2),分析受力情况和运动情况，画示意图,(,受力和运动过程,),；,(3),用牛顿第二定律或运动学公式求加速度；,(4),用运动学公式或牛顿第二定律求所求量。,动力学问题的求解,18,解题步骤： (1)确定研究对象；动力学问题的求解 18,1.我国运动员何雯娜获得,2008,年奥运会蹦床比赛的冠军。已知何雯娜的体重为,49kg,，设她从,3.2m,高处自由下落后与蹦床的作用时间为,1.2s,，离开蹦床后上升的高度为,5m,，试求她对蹦床的平均作用力？,（,g,取10m/s,2,）。,19,1.我国运动员何雯娜获得2008年奥运会蹦床比赛的冠军。,根据牛顿第二定律,得,F,mg,ma,解得：蹦床对她的平均作用力,F,1225N,方向竖直向上。,对运动员接触床时受力分析，如图所示,mg,F,由牛顿第三定律知：她对蹦床的平均作用力,F=1225N,，方向竖直向下。,+,20,根据牛顿第二定律,得 Fmgma对运动员接触床时受力,